JP2021521045A - Unmanned aerial vehicles and related systems and methods for stereoscopic imaging - Google Patents

Unmanned aerial vehicles and related systems and methods for stereoscopic imaging Download PDF

Info

Publication number
JP2021521045A
JP2021521045A JP2020555228A JP2020555228A JP2021521045A JP 2021521045 A JP2021521045 A JP 2021521045A JP 2020555228 A JP2020555228 A JP 2020555228A JP 2020555228 A JP2020555228 A JP 2020555228A JP 2021521045 A JP2021521045 A JP 2021521045A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
support
propellers
propeller
support structure
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020555228A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ネイサン シュエット
ネイサン シュエット
アサ ハモンド
アサ ハモンド
Original Assignee
プレナヴ インコーポレイテッド
プレナヴ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by プレナヴ インコーポレイテッド, プレナヴ インコーポレイテッド filed Critical プレナヴ インコーポレイテッド
Publication of JP2021521045A publication Critical patent/JP2021521045A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U20/00Constructional aspects of UAVs
    • B64U20/80Arrangement of on-board electronics, e.g. avionics systems or wiring
    • B64U20/87Mounting of imaging devices, e.g. mounting of gimbals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/10Propulsion
    • B64U50/19Propulsion using electrically powered motors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/006Apparatus mounted on flying objects
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56Accessories
    • G03B17/561Support related camera accessories
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00Stereoscopic photography
    • G03B35/08Stereoscopic photography by simultaneous recording
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00Stereoscopic photography
    • G03B35/08Stereoscopic photography by simultaneous recording
    • G03B35/12Stereoscopic photography by simultaneous recording involving recording of different viewpoint images in different colours on a colour film
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • B64U10/14Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • B64U10/16Flying platforms with five or more distinct rotor axes, e.g. octocopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U20/00Constructional aspects of UAVs
    • B64U20/50Foldable or collapsible UAVs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • B64U30/29Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
    • B64U30/293Foldable or collapsible rotors or rotor supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

本明細書は、立体視撮像を行う無人航空機(UAV)、並びに関連するシステム及び方法を開示する。典型的なシステムは、航空機ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸に対して配向された支持構造体を含む。システムは、支持構造体によって保持された複数のプロペラ及び同様に支持構造体によって保持された第1及び第2のステレオ撮像装置をさらに含む。第1の立体撮像装置は、第1の視野を有し、第2の立体撮像装置は、第2の視野を有し、複数のプロペラのうちの少なくとも1つは、第1及び第2の立体撮像装置の前方かつ第1及び第2の立体撮像装置の間に配置される。少なくとも1つのプロペラは、第1及び第2の視野と重ならない回転ディスクを有する。典型的な構成において、視野は、UAVの他の(例えば、何らかの他の)構造体とも重ならない。【選択図】 図1This specification discloses an unmanned aerial vehicle (UAV) that performs stereoscopic imaging, and related systems and methods. A typical system includes a support structure oriented with respect to the aircraft roll axis, pitch axis, and yaw axis. The system further includes a plurality of propellers held by the support structure and similarly first and second stereo imaging devices held by the support structure. The first stereoscopic image pickup device has a first field of view, the second stereoscopic image pickup device has a second field of view, and at least one of the plurality of propellers has the first and second stereoscopic images. It is arranged in front of the image pickup device and between the first and second stereoscopic image pickup devices. At least one propeller has a rotating disc that does not overlap the first and second fields of view. In a typical configuration, the field of view does not overlap with any other (eg, any other) structure of the UAV. [Selection diagram] Fig. 1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年4月9日出願の係属中の米国仮出願第62/655,109号の優先権を主張し、その開示内容は引用により本明細書に組み込まれている。
Cross-reference to related applications This application claims the priority of US Provisional Application No. 62 / 655,109 pending April 9, 2018, the disclosure of which is incorporated herein by reference. There is.

本技術は、一般に立体視撮像を行う無人航空機及び関連するシステム及び方法に関する。 The present technology generally relates to unmanned aerial vehicles and related systems and methods for performing stereoscopic imaging.

無人航空機(UAV)は、さもなければ有人航空機又は衛星によって実行されるであろう多種多様な作業を実行するために益々普及が進んでいる装置である。このような作業としては、監視作業、撮像作業、及びペイロード配達作業を挙げることができる。しかしながら、既存のUAVにはいくつかの欠点がある。例えば、UAVにとって地形又は構造物を2、3センチメートル未満の解像度で撮像することに関連する作業を実行することは難しい場合がある。典型的なUAVは、撮像用カメラを有するが、特に環境を3Dで再現する際に、小さなエリアを解像するのに苦労する場合がある。既存のUAVに関連した別の欠点は、多くの実例において、UAVに搭載した撮像装置の視野が、プロペラ(揚力及び推力をもたらす)が作動する容積(volume)と重なることである。従って、画像は、プロペラブレード又はUAVの機体を含む可能性があり、これは画像処理を妨げる場合がある。 Unmanned aerial vehicles (UAVs) are increasingly popular devices for performing a wide variety of tasks that would otherwise be performed by manned aircraft or satellites. Examples of such work include monitoring work, imaging work, and payload delivery work. However, existing UAVs have some drawbacks. For example, it can be difficult for a UAV to perform tasks related to imaging terrain or structures at resolutions less than a few centimeters. A typical UAV has an imaging camera, but it can be difficult to resolve small areas, especially when reproducing the environment in 3D. Another drawback associated with existing UAVs is that, in many examples, the field of view of the UAV-mounted imaging device overlaps with the volume at which the propeller (which provides lift and thrust) operates. Therefore, the image may include propeller blades or UAV airframes, which may interfere with image processing.

従って、UAVが作業を安全で正確にかつ妨害しない方法で周囲環境内の要素に近接して実行することを可能にする手法及び関連システムに対するニーズが依然としてある。 Therefore, there is still a need for methods and related systems that allow UAVs to perform their work in close proximity to elements in the surrounding environment in a safe, accurate and unobtrusive manner.

本技術の一部の実施形態に従って配置された撮像装置及びプロペラを有する無人航空機(UAV)の部分概略等角図である。FIG. 3 is a partial isometric view of an unmanned aerial vehicle (UAV) having an imaging device and a propeller arranged according to some embodiments of the present technology. 本技術の一部の実施形態による、折り畳み構成で置かれた典型的なUAVの構成要素の部分概略等角図である。FIG. 3 is a partial isometric view of typical UAV components placed in a folded configuration according to some embodiments of the present technology. 本技術の一部の実施形態による、図1に示されたものとほぼ同じ構成のUAVの別の部分概略図である。FIG. 3 is another partial schematic of a UAV with substantially the same configuration as that shown in FIG. 1 according to some embodiments of the present technology. 本技術の一部の実施形態に従って複数のプロペラの後ろに配置された撮像装置を有するUAVの部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic of a UAV having imaging devices arranged behind a plurality of propellers according to some embodiments of the present technology. 本技術の一部の実施形態に従って複数のプロペラの後ろに配置された撮像装置を有するUAVの部分概略図である。FIG. 3 is a partial schematic of a UAV having imaging devices arranged behind a plurality of propellers according to some embodiments of the present technology. 本技術の一部の実施形態に従って複数のプロペラの後ろに配置された撮像装置を有するUAVの部分概略等角図である。FIG. 3 is a partial isometric view of a UAV having imaging devices arranged behind a plurality of propellers according to some embodiments of the present technology. 本技術の一部の実施形態に従って配置された撮像装置支持部材を有するUAVの部分概略図である。FIG. 5 is a partial schematic of a UAV having an imaging device support member arranged according to some embodiments of the present technology. 本技術の一部の実施形態によるヘキサコプター構成を有するUAVの部分概略図である。It is a partial schematic diagram of a UAV having a hexacopter configuration according to some embodiments of the present technology. 本技術の一部の実施形態による別のヘキサコプター構成を有するUAVの部分概略図である。FIG. 5 is a partial schematic of a UAV having another hexacopter configuration according to some embodiments of the present technology. 本技術の一部の実施形態によるオクトコプター構成を有するUAVの部分概略図である。It is a partial schematic diagram of a UAV having an octocopter configuration according to a part embodiment of the present technology.

本技術は、一般に、立体視撮像能力を有する無人航空機(UAV)及び関連するシステム及び方法に関する。例えば、一部の実施形態において、UAVは、複数のプロペラブレードを有するマルチコプター構成、及びプロペラのうちの少なくとも1つの後ろに配置された立体視撮像システムを含む。撮像システムをプロペラのうちの少なくとも1つの後ろ又は後方に配置すると、撮像システムによって引き起こされるピッチングモーメントを低減又は排除することができる。立体視撮像システムは、およそ数ミリメートルの解像度の正確な立体視画像を提供するために互いから十分に離れて相隔てた複数の(すなわち、2又は3以上)撮像装置を含むことができる。同時に、撮像装置は、撮像装置の視野がプロペラの動作経路と重ならないように、前方に位置するプロペラから十分に離れて相隔てたことができるので、結果として得られた画像内にプロペラを取り込むことが回避される。 The art generally relates to unmanned aerial vehicles (UAVs) capable of stereoscopic imaging and related systems and methods. For example, in some embodiments, the UAV includes a multicopter configuration with multiple propeller blades and a stereoscopic imaging system located behind at least one of the propellers. Placing the imaging system behind or behind at least one of the propellers can reduce or eliminate the pitching moment caused by the imaging system. A stereoscopic imaging system can include multiple (ie, two or more) imaging devices that are sufficiently spaced apart from each other to provide an accurate stereoscopic image with a resolution of approximately a few millimeters. At the same time, the imaging device can capture the propeller in the resulting image because it can be sufficiently separated from the propeller located in front so that the field of view of the imaging device does not overlap the propeller's operating path. Is avoided.

開示された技術の一部の実施形態の特定の詳細は、特定の典型的な構成を参照して以下に説明する。開示された技術は、他の構成を有するUAV及び関連するシステムに従って実施することができる。周知でありかつ多くの場合UAVに関連するが本開示の技術の一部の重要な態様を不必要に不明瞭にする可能性がある構造又はプロセスを説明する特定の詳細は、明暸化のために以下では説明しない。さらに、以下の開示では開示された技術の異なる態様の一部の実施形態を説明するが、技術の一部の実施形態は、本セクションで説明されるものと異なる構成及び/又は構成要素を有することができる。そのため、本技術は、追加の要素を有する、及び/又は図1〜図10を参照して以下に説明する要素のうちの一部の要素を有していない一部の実施形態を含むことができる。 Specific details of some embodiments of the disclosed technology will be described below with reference to specific typical configurations. The disclosed technology can be implemented according to UAVs with other configurations and related systems. Specific details that describe structures or processes that are well known and often related to UAVs but may unnecessarily obscure some important aspects of the techniques of the present disclosure are for clarity. Will not be explained below. Further, although the following disclosure describes some embodiments of different aspects of the disclosed technology, some embodiments of the technology have components and / or components different from those described in this section. be able to. As such, the present technology may include some embodiments that have additional elements and / or do not have some of the elements described below with reference to FIGS. 1-10. can.

開示された技術のいくつかの実施形態は、プログラム可能なコンピュータ又は制御装置によって実行されるルーチンを含む、コンピュータ実行可能命令の形を取ることができる。当業者であれば、本技術が、以下に示され説明されるもの以外のコンピュータ又は制御システム上で実施できることを理解できるはずである。本技術は、以下に説明するコンピュータ実行可能命令のうちの1又は2以上を実行するために特別にプログラム、構成、又は構築された専用コンピュータ、制御装置、又はデータプロセッサで具現化することができる。従って、本明細書で一般的に使用される場合、用語「コンピュータ」及び「制御装置」は、適切なデータプロセッサ(空中の及び/又は地上の)を含み、さらにパームトップコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、携帯電話又は移動体電話、マルチプロセッサシステム、プロセッサベースのプログラム可能家庭用電化製品、ネットワークコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ミニコンピューターなどを含む、インターネット機器及びハンドヘルド装置を含むことができる。これらのコンピュータによって処理された情報は、液晶ディスプレイ(LCD)を含む何らかの適切な表示媒体に表示することができる。本技術分野で知られているように、これらのコンピュータ及び制御装置は、通常、様々なプロセッサ、メモリ(例えば、非一時的コンピュータ可読媒体)、入出力装置、及び/又は他の適切な特徴部を有する。 Some embodiments of the disclosed technique can take the form of computer-executable instructions, including routines executed by a programmable computer or control device. One of ordinary skill in the art should understand that the art can be implemented on computers or control systems other than those shown and described below. The present technology may be embodied in a dedicated computer, controller, or data processor specifically programmed, configured, or constructed to execute one or more of the computer executable instructions described below. .. Thus, as commonly used herein, the terms "computer" and "control device" include suitable data processors (in the air and / or on the ground), as well as palmtop computers, wearable computers, portables. Internet devices and handheld devices can be included, including telephone or mobile phones, multiprocessor systems, processor-based programmable home appliances, network computers, laptop computers, minicomputers and the like. The information processed by these computers can be displayed on any suitable display medium, including a liquid crystal display (LCD). As is known in the art, these computers and controls typically include various processors, memory (eg, non-transient computer-readable media), input / output devices, and / or other suitable features. Has.

本技術は、分散環境において実施することもでき、ここでは、タスク又はモジュールは、通信ネットワークを介してリンクされる遠隔処理装置によって実行される。分散コンピューティング環境において、プログラムモジュール又はサブルーチンは、ローカル及び/又はリモート記憶保存装置内に位置することができる。以下に説明する技術の態様は、磁気又は光学読取り可能、又は取外し可能なコンピュータディスクを含む、コンピュータ可読媒体上に記憶又は分散すること、並びにネットワーク上で電子的に分散することができる。また、技術の態様に特有のデータ構造及びデータ伝送は、本技術の範囲に含まれる。 The technique can also be performed in a distributed environment, where the task or module is performed by a remote processing device linked via a communication network. In a distributed computing environment, program modules or subroutines can be located within local and / or remote storage devices. Aspects of the techniques described below can be stored or distributed on computer-readable media, including magnetic or optical readable or removable computer disks, and electronically distributed over networks. In addition, data structures and data transmissions specific to aspects of the technology are included within the scope of the technology.

図1は、本技術の実施形態に従って構成された典型的なUAV100の部分概略等角図である。UAV100は、推進システム140及び撮像システム120を保持する支持構造体110を含むことができる。撮像システム120は、複数の光学装置、例えば、撮像装置を含むことができ、推進システム140は、複数のプロペラを含むことができ、その全ては制御装置182によって制御することができる。制御装置182は、機内制御モジュール180及び/又は機外制御モジュール181を含むことができる。機内制御モジュール180は、自律的に及び/又は機外制御モジュール181から提供された入力で動作することができる。典型的な構成において、UAV100は、1又は2以上の照明棒101、又は、UAVの向きを定める及び/又はその環境を照明するのを助ける他の装置を含む。 FIG. 1 is a partial schematic isometric view of a typical UAV 100 configured according to an embodiment of the present technology. The UAV 100 can include a support structure 110 that holds the propulsion system 140 and the imaging system 120. The imaging system 120 can include a plurality of optical devices, for example, an imaging device, and the propulsion system 140 can include a plurality of propellers, all of which can be controlled by the control device 182. The control device 182 can include an in-flight control module 180 and / or an out-of-flight control module 181. The in-flight control module 180 can operate autonomously and / or with the input provided by the out-of-flight control module 181. In a typical configuration, the UAV 100 includes one or more lighting rods 101, or other devices that help orient the UAV and / or illuminate its environment.

UAV100は、ロール軸RA、ピッチ軸PA、及びヨー軸YAを含む、複数の軸に対して動くことができる。ロール軸RAは、一般的に、UAV100の前進方向FDと一致する。推進システム140は、複数のプロペラ、例えば、第1のプロペラ141、第2のプロペラ142、第3のプロペラ143、及び第4のプロペラ144として図1に例示する4つのプロペラを含むことができる。プロペラは、対応するプロペラ支持部材115によって保持することができる。従って、第1及び第2のプロペラ141、142は、第1のプロペラ支持部材111によって保持することができ、第3及び第4のプロペラ143、144は、第2のプロペラ支持部材112によって保持することができる。プロペラ支持部材111、112は、例えば、「X」構成(非直交)又は図1に示すような「十字」構成(直交)で互いに横断して向きを定めることができる。プロペラの回転速度(及び、随意的にブレードピッチ角)を選択的に調節することによって、UAVは、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸のいずれかに沿って移動すること及び/又はそれらのいずれかに対して回転することができる。第1及び第2のプロペラ141、142は、上方へ向くことができ、第3及び第4のプロペラ143、144は、下方へ向くことができ、もしくはプロペラは、他の適切な配向とすることができる。図1に示すプロペラの配向の利点は、第1の支持部材111と第2の支持部材112との間の垂直方向のオフセットにも関わらず、全てのプロペラを略同一平面にすることができる点である(航空機制御を単純化する)。 The UAV100 can move with respect to a plurality of axes, including a roll axis RA, a pitch axis PA, and a yaw axis YA. The roll axis RA generally coincides with the forward FD of the UAV 100. The propulsion system 140 can include a plurality of propellers, for example, the first propeller 141, the second propeller 142, the third propeller 143, and the four propellers exemplified in FIG. 1 as the fourth propeller 144. The propeller can be held by the corresponding propeller support member 115. Therefore, the first and second propellers 141 and 142 can be held by the first propeller support member 111, and the third and fourth propellers 143 and 144 are held by the second propeller support member 112. be able to. The propeller support members 111 and 112 can be oriented across each other, for example, in an "X" configuration (non-orthogonal) or in a "cross" configuration (orthogonal) as shown in FIG. By selectively adjusting the propeller rotation speed (and optionally the blade pitch angle), the UAV can move along any of the pitch, roll, and yaw axes and / or any of them. Can rotate with respect to the. The first and second propellers 141, 142 can be directed upwards, the third and fourth propellers 143, 144 can be directed downwards, or the propellers can be in any other suitable orientation. Can be done. The advantage of propeller orientation shown in FIG. 1 is that all propellers can be substantially coplanar despite the vertical offset between the first support member 111 and the second support member 112. (Simplifies aircraft control).

撮像システム120は、支持構造体110によって保持されこれに対して移動可能な光学装置支持体125を含むことができる。一部の実施形態において、光学装置支持体125は撮像装置を保持する。光学装置支持体125は、本明細書では撮像装置支持体と呼ぶことができるが、撮像装置以外の光学装置を支持することができる。典型的な実施形態において、光学又は撮像装置支持体125は、ジンバル継手を介してジンバル支持体126に結合され、ジンバル継手は、ピッチ方向PD(例えば、ピッチ軸PAと同一直線上の又はピッチ軸PAに平行な軸周りの)及びロール方向RD(例えば、ロール軸RAと同一直線上の又はロール軸RAに平行な軸線周りの)での可動域を可能にする。ピッチ方向PDでの光学又は撮像装置支持体125の動きは、(a)撮像装置支持体125と(b)ジンバル構造体126(又は、撮像装置支持体125が結合されるUAV100の別の要素)との間のジンバル継手の可動域によって制限することができる。ロール方向RDでの可動域は、第1のプロペラ支持部材111の位置によって制限することができる。光学又は撮像装置支持体125は、ヨー回転能力をもつことができず、代わりに、ヨー回転能力は、UAV100をヨーイングさせることでもたらされる。 The imaging system 120 can include an optical device support 125 that is held and movable relative to the support structure 110. In some embodiments, the optical device support 125 holds the imaging device. Although the optical device support 125 can be referred to as an image pickup device support in the present specification, it can support an optical device other than the image pickup device. In a typical embodiment, the optical or imaging device support 125 is coupled to the gimbal support 126 via a gimbal joint, and the gimbal joint is aligned with the pitch direction PD (eg, pitch axis PA or pitch axis). Allows range of motion (around the axis parallel to the PA) and in the roll direction RD (eg, on the same line with the roll axis RA or around the axis parallel to the roll axis RA). The movement of the optical or imaging device support 125 in the pitch direction PD is (a) the imaging device support 125 and (b) the gimbal structure 126 (or another element of the UAV 100 to which the imaging device support 125 is coupled). It can be limited by the range of motion of the gimbal joint between and. The range of motion in the roll direction RD can be limited by the position of the first propeller support member 111. The optical or imaging device support 125 cannot have yaw rotation capability, instead yaw rotation capability is provided by yawing the UAV 100.

光学又は撮像装置支持体125は、1又は2以上の光学装置、例えば、第1の撮像装置121及び第2の撮像装置122である撮像装置を保持する。撮像装置121、122の各々は、撮像装置が周囲環境にアクセスする開口123を有することができる。従って、各撮像装置121、122は、対応する視野131、132を有する。2つの視野131、132は、撮像装置121、122の前方の所定の距離で重なって立体視撮像を提供する。より詳細には、2つの撮像装置121、122の間の側方オフセットに起因して、所与の時点で各撮像装置121、122によって撮影された画像は僅かに異なる。この差分を利用して、合成画像に奥行きを与えることができる。撮像装置121、122は、可視スペクトル及び/又は別のスペクトル(例えば、赤外線スペクトル及び/又は紫外線スペクトル)において静止画像及び/又はビデオ画像を取り込むことができる。 The optical or imaging device support 125 holds one or more optical devices, for example, imaging devices such as a first imaging device 121 and a second imaging device 122. Each of the imaging devices 121, 122 may have an opening 123 through which the imaging device has access to the surrounding environment. Therefore, each image pickup device 121, 122 has a corresponding field of view 131, 132. The two fields of view 131, 132 overlap at a predetermined distance in front of the imaging devices 121, 122 to provide stereoscopic imaging. More specifically, due to the lateral offset between the two imaging devices 121, 122, the images taken by each imaging device 121, 122 at a given time point are slightly different. This difference can be used to give depth to the composite image. The imaging devices 121, 122 can capture still and / or video images in the visible spectrum and / or another spectrum (eg, infrared spectrum and / or ultraviolet spectrum).

図1に示すように、第1のプロペラ141は、回転する際に第1のプロペラディスク161に外接して占有する。同様に図1に示すように、対応する撮像装置121、122の2つの視野131、132は、第1のプロペラディスク161とは重ならず、第1のプロペラディスク161の前方の領域(図1では見えない)でのみ互いに重なる。その結果、第1及び第2の撮像装置121、122は、画像が第1のプロペラ141を含むことなく効果的な立体視画像をもたらすことができる。また、UAV100は、2つの視野131、132がUAV100の何らかの他の要素と、例えば、支持構造体110、推進システム140の他の要素、制御モジュール180、ジンバルモジュール126、及び他の光学装置又は非光学装置と重ならないように構成することもできる。第1及び第2の撮像装置121、122の間の一定の(そうでない場合は既知の)間隔は、ヨー軸YA及び/又はロール軸RAの周りのUAV100の慣性モーメントを有意に増大させることなく正確な立体視画像生成を可能にする。従って、UAV100は、依然として高速かつ効果的に制御及び操作することができる。さらに、撮像装置支持体125並びに第1及び第2の撮像装置121、122は、航空機重心に比較的近接して配置することができ、航空機重心は、第1及び第2のプロペラ支持部材111、112が交差する点又はその近くとすることができる。これによって、撮像装置支持体125及び撮像装置121、122の重量をバランス調整するバラストを不要とすることができる。従って、この手法は、機体全体の重さを低減し、上述したように、UAV100の制御及び安定性に対する撮像装置121、122及び撮像装置支持体125の影響を低減する。 As shown in FIG. 1, the first propeller 141 circumscribes and occupies the first propeller disk 161 when rotating. Similarly, as shown in FIG. 1, the two fields of view 131 and 132 of the corresponding imaging devices 121 and 122 do not overlap the first propeller disc 161 and are in front of the first propeller disc 161 (FIG. 1). Can't see) only overlap each other. As a result, the first and second imaging devices 121, 122 can provide an effective stereoscopic image without the image including the first propeller 141. Also, the UAV 100 has two fields of view 131, 132 with some other element of the UAV 100, such as the support structure 110, other elements of the propulsion system 140, the control module 180, the gimbal module 126, and other optics or non-optics. It can also be configured so that it does not overlap with the optical device. The constant (otherwise known) spacing between the first and second imaging devices 121, 122 does not significantly increase the moment of inertia of the UAV 100 around the yaw axis YA and / or the roll axis RA. Enables accurate stereoscopic image generation. Therefore, the UAV 100 can still be controlled and operated at high speed and effectively. Further, the image pickup device support 125 and the first and second image pickup devices 121 and 122 can be arranged relatively close to the center of gravity of the aircraft, and the center of gravity of the aircraft is the first and second propeller support members 111. It can be at or near the point where 112 intersects. As a result, it is possible to eliminate the need for a ballast for balancing the weights of the image pickup device support 125 and the image pickup devices 121 and 122. Therefore, this technique reduces the weight of the entire airframe and, as described above, reduces the effects of the imaging devices 121, 122 and the imaging device support 125 on the control and stability of the UAV 100.

一部の実施形態において、UAV100は、未使用時にはコンパクトな収容構成で置かれるように特別に配置することができる。例えば、図2を参照すると、UAV100は、第1のプロペラ支持部材111及び第2のプロペラ支持部材112が略同一平面(例えば、収容平面216)にあるように折り畳むことができる。また、プロペラは、全体的に収容平面216の中に収まるように折り畳むこともできる。例えば、図2に示すように、第1、第2、第3、及び第4のプロペラ141、142、143、144の全ては、全体的に収容平面216内に収まるように折り畳まれている。UAV100を展開するために、第1及び第2のプロペラ支持部材111、112は、互いに対して回転されて、図1に示す展開構成になり、撮像装置支持体125が取り付けられて制御モジュール180に電気的に接続され、プロペラは、飛行に向けて広げられる。 In some embodiments, the UAV 100 can be specially arranged to be placed in a compact containment configuration when not in use. For example, referring to FIG. 2, the UAV 100 can be folded so that the first propeller support member 111 and the second propeller support member 112 are on substantially the same plane (eg, accommodation plane 216). The propeller can also be folded so that it fits entirely within the accommodation plane 216. For example, as shown in FIG. 2, all of the first, second, third, and fourth propellers 141, 142, 143, and 144 are folded so as to fit within the accommodation plane 216 as a whole. In order to deploy the UAV 100, the first and second propeller support members 111 and 112 are rotated with respect to each other to have the deployment configuration shown in FIG. 1, and the image pickup device support 125 is attached to the control module 180. Electrically connected, the propellers are unfolded for flight.

図3は、UAV100のより図式化された図であり、第1のプロペラ141及び対応する第1のプロペラディスク161、並びに、第2、第3、第4のプロペラ142、143、144のそれぞれに関するプロペラディスク162、163、164を示す。図3は、第1及び第2の視野131、132を概略的に示し、これらは、第1のプロペラディスク161の前方で互いに近づき、第1のプロペラディスク161とは重ならない。重ならないことは、撮像支持装置125のピッチ方向PD範囲及び撮像支持装置125のロール方向RD範囲全体に適用される。典型的なピッチ方向範囲は300度であり、典型的なロール方向範囲は90度である。明瞭化のために、ジンバル支持体126、制御モジュール180、及び図1に示すUAVの他の詳細は、図3には示されていない。 FIG. 3 is a more schematic diagram of the UAV 100, relating to the first propeller 141 and the corresponding first propeller disc 161 and the second, third, and fourth propellers 142, 143, and 144, respectively. The propeller disks 162, 163, and 164 are shown. FIG. 3 schematically shows the first and second fields of view 131, 132, which approach each other in front of the first propeller disc 161 and do not overlap the first propeller disc 161. The non-overlapping applies to the entire pitch PD range of the imaging support device 125 and the roll direction RD range of the imaging support device 125. A typical pitch range is 300 degrees and a typical roll range is 90 degrees. For clarity, the gimbal support 126, the control module 180, and other details of the UAV shown in FIG. 1 are not shown in FIG.

図4〜図10は、本技術の一部の実施形態による構成を概略的に示し、これらの構成は、対応するプロペラの回転ディスクと撮像装置の視野との重なりを生成しない方法で、1又は2以上のプロペラの後ろ(後方)に配置された立体視撮像装置も含む。図4〜図10は、各構成の間で異なる特徴をより明瞭に示すように、図3の方法で図形的に配置されている。各図面の少なくとも一部において、UAVの方向は、UAVが撮像装置の視野が前方の回転ディスクと重なっているかのように見える可能性があるが、これは、単にUAVを見る角度による。図4〜図10の図形的な図は、説明を容易にするために示されている。これらの図に示す実施形態のいずれも図1及び図2に示すもの同様の全体的な構成を有するが、異なるプロペラ及び/又はカメラ構成を備えることができる。 4 to 10 schematically show configurations according to some embodiments of the present technology, wherein these configurations do not create an overlap between the rotating disk of the corresponding propeller and the field of view of the image pickup apparatus. It also includes a stereoscopic imager located behind (rear) two or more propellers. 4 to 10 are arranged graphically by the method of FIG. 3 so as to more clearly show the different features between the configurations. In at least a portion of each drawing, the orientation of the UAV may appear as if the UAV had the field of view of the imaging device overlapping the forward rotating disk, but this simply depends on the viewing angle of the UAV. The graphical diagrams of FIGS. 4-10 are shown for ease of explanation. Each of the embodiments shown in these figures has an overall configuration similar to that shown in FIGS. 1 and 2, but may include different propeller and / or camera configurations.

まず図4では、典型的なUAV400は、「X」構成で配置された対応する第1及び第2のプロペラ支持体111、112を有する支持構造体110を含む。従って、ロール軸RAは、飛行の前方方向FDと一致するが、第1のプロペラ支持体111又は第2のプロペラ支持体112とは一致しない。対応する撮像装置支持体425は、ロール方向RD(ロール軸RAと同一直線上か又はロール軸RAに平行な軸周り)に回転しかつピッチ方向PD(ピッチ軸PAと同一直線上か又はピッチ軸PAに平行な線周り)に回転するように、ロール軸RAに対して横方向に配置される。この配置によって、第1の回転ディスク161及び第3の回転ディスク163の両方は、第1及び第2の撮像装置121、122及び撮像装置支持体425の前方に配置される。従って、第1及び第2の撮像装置121、122は、対応する視野131、132と回転ディスク161、163との重なりを回避するように、撮像装置支持体425に沿ってロール軸RAから図1及び図3に示す構成よりもさらに離れて配置することができる。この配置の利点は、第1及び第2の撮像装置121、122の間のより大きな距離によって、結果として得られる立体視画像の忠実性が高くなる点にある。この配置に関する潜在的な欠点は、撮像装置支持体425がより長くなり、これによって重量が増え、撮像装置支持体と第1及び第2の撮像装置121、122によって生じる慣性モーメントが増大する点である。大きな慣性モーメントによって、応答時間が遅くなる及び/又はUAV400の操作特性が損なわれる可能性がある。しかしながら、特定の使用シナリオに応じて、高い立体視忠実性は、応答時間が遅くなるのを十分に埋め合わせることができる。 First, in FIG. 4, a typical UAV 400 includes a support structure 110 having corresponding first and second propeller supports 111, 112 arranged in an "X" configuration. Therefore, the roll axis RA coincides with the forward flight FD, but does not coincide with the first propeller support 111 or the second propeller support 112. The corresponding image pickup device support 425 rotates in the roll direction RD (on the same straight line as the roll axis RA or around the axis parallel to the roll axis RA) and in the pitch direction PD (on the same straight line as the pitch axis PA or on the pitch axis). It is arranged laterally with respect to the roll axis RA so as to rotate (around a line parallel to the PA). With this arrangement, both the first rotating disk 161 and the third rotating disk 163 are arranged in front of the first and second image pickup devices 121 and 122 and the image pickup device support 425. Therefore, the first and second image pickup devices 121 and 122 are taken from the roll axis RA along the image pickup device support 425 so as to avoid overlapping of the corresponding fields of view 131 and 132 and the rotating disks 161 and 163. And can be placed further apart than the configuration shown in FIG. The advantage of this arrangement is that the larger distance between the first and second imaging devices 121, 122 increases the fidelity of the resulting stereoscopic image. A potential drawback of this arrangement is that the imager support 425 becomes longer, which increases the weight and the moment of inertia generated by the imager support and the first and second imagers 121, 122. be. Large moments of inertia can slow response times and / or impair the operating characteristics of the UAV400. However, depending on the particular usage scenario, high stereoscopic fidelity can well compensate for the slow response time.

図5は、第1及び第2の撮像装置121、122の前方に配置されるがロール軸RAと一致した軸線に沿って配置されている複数のプロペラ及び対応する回転ディスクを含むUAV500の概略図である。特に、UAV500は、2つの第1のプロペラ及び対応する回転ディスク161a、161b、及び、推力及び重量バランスのために、2つの第2のプロペラ及び回転ディスク162a、162bを含むことができる。第1及び第2の撮像装置122、122は、それぞれの第1及び第2の視野131、132が、2つの第1の回転ディスク161a、161bのどちらとも重ならないように配置されている。 FIG. 5 is a schematic view of the UAV 500 including a plurality of propellers and corresponding rotating disks arranged in front of the first and second image pickup devices 121, 122 but along an axis aligned with the roll axis RA. Is. In particular, the UAV500 may include two first propellers and corresponding rotating discs 161a, 161b, and two second propellers and rotating discs 162a, 162b for thrust and weight balance. The first and second imaging devices 122 and 122 are arranged so that the first and second visual fields 131 and 132 do not overlap with either of the two first rotating disks 161a and 161b.

図6は、本技術の典型的な実施形態による二重クワッドコプター構成を有する典型的なUAV600を示す。従って、UAV600は、2つの同軸の第1の回転ディスク161a、161b、2つの同軸の第2の回転ディスク162a、162b、2つの同軸の第3の回転ディスク163a、163b、及び2つの同軸の第4の回転ディスク164a、164bに外接するプロペラを含む。対応する撮像装置支持体625は、図1及び図3を参照して上述したのとほぼ同じ構成を有することができ、撮像装置122、122の間の間隔、及び/又は、ピッチ方向PD及び/又はロール方向RDでの可動域が、組み合わされた2つの第1の回転ディスク161a、161bによって形作られた大きな容積を考慮して調節されている。 FIG. 6 shows a typical UAV 600 having a double quadcopter configuration according to a typical embodiment of the present technology. Therefore, the UAV600 has two coaxial first rotating disks 161a, 161b, two coaxial second rotating disks 162a, 162b, two coaxial third rotating disks 163a, 163b, and two coaxial first rotating disks. A propeller circumscribing the rotating disks 164a and 164b of No. 4 is included. The corresponding imaging device support 625 can have substantially the same configuration as described above with reference to FIGS. 1 and 3, with a spacing between the imaging devices 122, 122 and / or pitch direction PD and / or pitch direction PD and /. Alternatively, the range of motion in the roll direction RD is adjusted in consideration of the large volume formed by the two combined first rotating disks 161a, 161b.

図7は、撮像装置支持体725がヨー軸YAに沿って第2のプロペラ支持体112の真上に配置された典型的なUAV700の概略図である。従って、3つのプロペラ及び対応する回転ディスクが、少なくとも部分的に第1の撮像装置121及び第2の撮像装置122の前方に配置されている。3つの回転ディスクは、第1の回転ディスク161、第3の回転ディスク163、及び第4の回転ディスク164を含む。この配置の利点は、撮像装置支持体725が、図1及び3に示す配置よりもUAV重心に接近して位置することができる点である。この配置の潜在的な欠点は、ロール方向RDでの撮像装置支持体725の動きが、第2のプロペラ支持体112によって制限される可能性がある点である。また、ピッチ方向PDでの光学又は撮像装置支持体725の動きは、第1及び第2の視野131、132と、第3及び第4の回転ディスク163、164並びに第2のプロペラ支持体112との間の重なりを回避するように制限することもできる。この潜在的な欠点は、第1の視野131が、第3の回転ディスク163と第1の回転ディスク161との間でどちらとも重なることなく広がるように第1の撮像装置121を配置し、第2の視野132が、第1の回転ディスク161及び第4の回転ディスク164との間で同様にどちらとも重なることなく位置するように第2の撮像装置122を配置することによって軽減することができるが、第2のプロペラ支持体112との重なりは依然として存在する可能性がある。 FIG. 7 is a schematic view of a typical UAV 700 in which the image pickup device support 725 is arranged directly above the second propeller support 112 along the yaw axis YA. Therefore, the three propellers and the corresponding rotating discs are at least partially located in front of the first imaging device 121 and the second imaging device 122. The three rotating disks include a first rotating disk 161 and a third rotating disk 163, and a fourth rotating disk 164. The advantage of this arrangement is that the imaging device support 725 can be located closer to the UAV center of gravity than the arrangement shown in FIGS. 1 and 3. A potential drawback of this arrangement is that the movement of the imager support 725 in the roll direction RD may be restricted by the second propeller support 112. Further, the movement of the optical or imaging device support 725 in the pitch direction PD includes the first and second fields of view 131 and 132, the third and fourth rotating disks 163 and 164, and the second propeller support 112. It can also be restricted to avoid overlapping between. This potential drawback is that the first imaging device 121 is arranged such that the first field of view 131 extends between the third rotating disk 163 and the first rotating disk 161 without overlapping either. The field of view 132 of 2 can be reduced by arranging the second image pickup apparatus 122 so as to be positioned between the first rotating disk 161 and the fourth rotating disk 164 so as not to overlap with each other. However, overlap with the second propeller support 112 may still exist.

図8は、ヘキサコプター構成を有する別の典型的なUAV800を概略的に示す。従って、UAV800は、図1及び図3を参照して上述したのとほぼ同じ特徴に加えて、第5の回転ディスク865及び第6の回転ディスク866と外接するプロペラを保持する第3のプロペラ支持体813を含むことができる。この実施形態の態様において、第1のプロペラ支持体111は、ロール軸RAに沿って配向され、第2及び第3のプロペラ支持体112、813は、隣接するプロペラ支持体セグメントとの間で60度の角度で一様で対称な六角形の形状を形成するために、第1のプロペラ支持体111に対して鋭角に配置されている。他の構成において、これらの角度は異なることができる。一般的に、対応する撮像装置支持体825は、ロール軸RAに対して横方向に配置することができ、対応する第1及び第2の視野131、132が第1の回転ディスク161、第3の回転ディスク163、又は第6の回転ディスク866と重ならないように、第1及び第2の撮像装置122、122を保持することができる。 FIG. 8 schematically shows another typical UAV800 with a hexacopter configuration. Therefore, the UAV 800 has a third propeller support that holds a propeller circumscribing the fifth rotating disk 865 and the sixth rotating disk 866, in addition to substantially the same features as described above with reference to FIGS. 1 and 3. Body 813 can be included. In aspects of this embodiment, the first propeller support 111 is oriented along the roll axis RA, and the second and third propeller supports 112, 813 are between adjacent propeller support segments 60. It is arranged at an acute angle with respect to the first propeller support 111 in order to form a uniform and symmetrical hexagonal shape at an angle of degree. In other configurations, these angles can be different. In general, the corresponding imaging device support 825 can be arranged laterally with respect to the roll axis RA, with the corresponding first and second visual fields 131, 132 being the first rotating discs 161 and third. The first and second image pickup devices 122 and 122 can be held so as not to overlap with the rotating disk 163 or the sixth rotating disk 866.

図9は、本技術の実施形態による六角形構成を有するUAV900を示し、六角形構成において第3のプロペラ支持体913は、ヨー軸YAに沿って整列し、対応するプロペラは、ヨー軸YAを横切り(例えば、垂直である)、第5及び第6の回転ディスク965、966を生成する。対応する撮像支持装置925は、図1及び図3を参照して上述した方法とほぼ同じ図9に示す方法で第1及び第2の撮像装置122、122を保持することができ、第1の回転ディスク161の相対的サイズに応じて調節が行われる。特に、第1の回転ディスク161は、図3に示す第1の回転ディスク161よりも小さくすることができ(例えば、第5及び第6の回転ディスク965、966をもたらすプロペラの追加によって)、これは、第1及び第2の視野131、132を拡大すること、及び/又は、第1の撮像装置121と第2の撮像装置122と間の間隔を減少させることができる。 FIG. 9 shows a UAV 900 having a hexagonal configuration according to an embodiment of the present technology. In the hexagonal configuration, the third propeller support 913 is aligned along the yaw axis YA, and the corresponding propeller has the yaw axis YA. Produces crossing (eg, vertical), fifth and sixth rotating discs 965,966. The corresponding image pickup support device 925 can hold the first and second image pickup devices 122 and 122 by the method shown in FIG. 9 which is substantially the same as the method described above with reference to FIGS. 1 and 3, and the first image pickup support device 925 can hold the first and second image pickup devices 122 and 122. Adjustments are made according to the relative size of the rotating disk 161. In particular, the first rotating disk 161 can be smaller than the first rotating disk 161 shown in FIG. 3 (eg, with the addition of propellers that provide the fifth and sixth rotating disks 965,966). Can magnify the first and second fields of view 131, 132 and / or reduce the distance between the first imaging device 121 and the second imaging device 122.

図10は、本技術の一部の実施形態によるオクトコプター構成を有するUAV1000の概略図である。従って、支持構造体110は、十字構成を有する第1及び第2のプロペラ支持体111、112、並びに同様に十字構成で配置され、第1及び第2のプロペラ支持体111、112によってもたらされた十字構成からオフセット(例えば、45度)された第3及び第4のプロペラ支持体1013、1014を含むことができる。結果として得られた回転ディスクは、第1から第4の回転ディスク161−164、並びに第5から第8の回転ディスク1065−1068を含む。対応する撮像装置支持体1025は、図10に示すようにロール軸RAに対して横方向に配置することができ、対応する撮像装置視野131、132は、第1の回転ディスク161、第5の回転式ディスク1065、又は第8の回転式ディスク1068と重ならないように配置されている。 FIG. 10 is a schematic view of a UAV 1000 having an octocopter configuration according to some embodiments of the present technology. Therefore, the support structure 110 is arranged by the first and second propeller supports 111, 112 having a cross structure, and similarly in a cross structure, and is provided by the first and second propeller supports 111, 112. Third and fourth propeller supports 1013, 1014 offset from the cross configuration (eg, 45 degrees) can be included. The resulting rotating discs include first to fourth rotating discs 161-164, and fifth to eighth rotating discs 1065-168. The corresponding image pickup device support 1025 can be arranged laterally with respect to the roll axis RA as shown in FIG. 10, and the corresponding image pickup device fields of view 131 and 132 are the first rotating disks 161 and the fifth. It is arranged so as not to overlap the rotary disk 1065 or the eighth rotary disk 1068.

上述したように、本明細書で説明する一部の実施形態の1つの特徴は、少なくとも一対の立体視撮像装置が少なくとも1つのプロペラの後ろに配置できることである。この配置の利点は、プロペラが撮像装置によって取り込まれた画像に影響を与えることなく、撮像装置をUAV重心のより近くに配置できることである。特に、1又は2以上の後方プロペラの前方の撮像装置の位置は、これらのプロペラが取り込まれた画像に影響を与える可能性を低減又は排除する。同時に、各立体視撮像装置の間の間隔は、撮像装置の視野が重なる(従って、立体視撮像を促進する)が、依然として1又は複数の前方プロペラの前方でのみ重なるのを可能にすることができる。これらの実施形態のいずれにおいても、立体視撮像装置によってもたらされる忠実性及び奥行き分解能は、UAVがその環境内の対象物に対してそれ自体を正確に位置決めするのを可能にすることができる。これは、欠陥、損傷、及び/又は、小規模である可能性があるがそれでも検査された装置の性能に著しい悪影響を与える可能性がある他の問題を正確に特定する(一部の用途において補正する)のに十分な精度で、風力タービン、高圧電気タワー、携帯電話タワー、及び/又は他の設備を検査するのに特に有用であろう。 As mentioned above, one feature of some embodiments described herein is that at least a pair of stereoscopic imaging devices can be placed behind at least one propeller. The advantage of this arrangement is that the imager can be placed closer to the UAV center of gravity without the propeller affecting the image captured by the imager. In particular, the position of the imager in front of one or more rear propellers reduces or eliminates the possibility that these propellers will affect the captured image. At the same time, the spacing between the stereoscopic imaging devices can allow the visual fields of the imaging devices to overlap (and thus facilitate stereoscopic imaging), but still overlap only in front of one or more anterior propellers. can. In any of these embodiments, the fidelity and depth resolution provided by the stereoscopic imaging device can allow the UAV to accurately position itself with respect to objects in its environment. This accurately identifies defects, damage, and / or other problems that may be small but still have a significant negative impact on the performance of the inspected equipment (in some applications). It will be particularly useful for inspecting wind turbines, high voltage electric towers, cell phone towers, and / or other equipment with sufficient accuracy to correct).

上述の典型的な構成のいくつかの別の特徴では、立体視撮像装置は、広い可動域を有することができ、特に、前方を見る、上方を見る、下方を見る立体視画像の全てをプロペラに干渉することなく提供することができる。これは、一般的な既存の構成とは異なっており、既存の構成では、このような広範囲の撮像角度をもたらすことができない、及び/又は、UAVのプロペラによって妨げられた画像をもたらす、及び/又は、立体視画像を生成することができない。 In some other features of the typical configuration described above, the stereoscopic imager can have a wide range of motion, in particular propellers of all forward-looking, upward-looking, and downward-looking stereoscopic images. Can be provided without interfering with. This is different from common existing configurations, where existing configurations cannot provide such a wide range of imaging angles and / or result in images hampered by UAV propellers and / Or, it is not possible to generate a stereoscopic image.

上述のように、前述の構成のうちのいくつかは、高解像度の画像を生成することができる。加えて、このような画像は、UAVが衝突するリスクがあるほど撮像装置に接近するのを必要とせずに生成することができる。特定の実施形態において、対を成す立体視撮像装置の固定された位置及びその間の距離によって、3〜5メートル離れた距離から、200ミクロンの特徴部を解像することができる。典型的な構成において、プロペラの径は17インチであり、第1及び第2の撮像装置は32.5インチだけ相隔てており、撮像装置支持体は、第2のプロペラ支持部材の前方12インチに配置される。前述の寸法は、様々な航空機サイズ、形状、構成、及び/又は目的に合わせて調節することができる。 As mentioned above, some of the above configurations are capable of producing high resolution images. In addition, such images can be generated without the need to be so close to the imaging device that there is a risk of UAV collisions. In certain embodiments, 200 micron features can be resolved from a distance of 3 to 5 meters, depending on the fixed position of the paired stereoscopic imager and the distance between them. In a typical configuration, the propeller diameter is 17 inches, the first and second imagers are separated by 32.5 inches, and the imager support is 12 inches in front of the second propeller support member. Is placed in. The aforementioned dimensions can be adjusted for various aircraft sizes, shapes, configurations, and / or purposes.

以上から、本明細書では開示された技術の特定の実施形態が例示目的で説明されているが、本技術から逸脱することなく様々な変更を行い得ることを理解できるはずである。例えば、光学装置は、撮像装置、及び/又は、他の画像収集(又は他の作業)を容易にすることができかつ明瞭な視野から恩恵を受ける他の光学装置を含むことができる。典型的な装置は、距離器、プロジェクタ、及び/又は能動的照射体を含む。一部の実施形態において、プロペラは、電動式とすること、又は他のエンジン又はモーター形式で駆動することができる。UAVは、本明細書で明確に示して説明したもの以外のプロペラ数(例えば、12、16、32、及び/又は他のプロペラ数)を含むことができ、これに関してプロペラディスクは、UAVが保持する光学装置の関連する視野と重ならない、 From the above, although the specific embodiments of the disclosed technique are described herein for illustrative purposes, it should be understood that various modifications can be made without departing from the present technique. For example, optics can include imaging devices and / or other optics that can facilitate other image acquisition (or other work) and benefit from a clear field of view. Typical devices include rangers, projectors, and / or active irradiators. In some embodiments, the propellers can be electric or driven by other engine or motor types. The UAV can include a number of propellers other than those expressly indicated and described herein (eg, 12, 16, 32, and / or other propeller numbers), in which respect the propeller disc is held by the UAV. Does not overlap with the associated field of view of the optical device

撮像支持部材は、撮像装置だけではなく何らかの適切な形式の光学装置を支持することができ、図1に示すようにジンバル支持体126に連結すること、又は支持構造体110の何らかの要素を含むUAVの何らかの要素に連結することができる。上述の構成のうちのいくつかの構成において、撮像装置支持体はUAVに対して枢動可能である。一部の構成、例えば限定された視野の高精度構成において、撮像装置支持体は固定することができる。一部の実施形態において、撮像装置支持体は、ヨー軸と同一直線上の又はヨー軸に平行な何らかの軸の周りでUAVに対して枢動可能ではない。他の実施形態において、撮像装置支持体は、ヨー方向に回転することができる。他の実施形態において、撮像装置支持体は、異なる軸又は軸の組み合わせの周りを回転することができる。撮像装置は、複数の適切な画像形式のいずれかを生成することができ、撮像装置が作動する環境内の複数の適切な特性のいずれか及び/又は撮像装置が撮像する対象物を測定することができる。例示される構成のうちのいくつかの構成において、撮像装置支持体は、単一ペアの撮像装置を保持する。他の典型的な構成において、各撮像装置は、複数の撮像装置セットと置き換えることができる。他の典型的な構成において、UAVは、複数の撮像装置支持体を保持することができる。 The imaging support member can support not only the imaging device but also any suitable type of optical device, which can be connected to the gimbal support 126 as shown in FIG. 1 or a UAV containing some element of the support structure 110. Can be linked to any element of. In some of the above configurations, the imaging device support is pivotable with respect to the UAV. In some configurations, such as high precision configurations with a limited field of view, the imaging device support can be fixed. In some embodiments, the imaging device support is not pivotable with respect to the UAV on any axis that is in line with the yaw axis or parallel to the yaw axis. In other embodiments, the imaging device support can rotate in the yaw direction. In other embodiments, the imaging device support can rotate around different axes or combinations of axes. The image pickup device can generate any of a plurality of suitable image formats and measures any of the multiple suitable characteristics in the environment in which the image pickup device operates and / or an object to be imaged by the image pickup device. Can be done. In some of the illustrated configurations, the imaging device support holds a single pair of imaging devices. In other typical configurations, each imaging device can be replaced with a plurality of imaging device sets. In another typical configuration, the UAV can hold multiple imaging device supports.

特定の実施形態との関連で説明される本技術の特定の態様は、他の実施形態において組み合わせること又は除外することができる。例えば、何れの構成も上述の要素に加えて他の装置(例えば、グリッパ又は操作ツール)を含むことができる。何れの構成も図1に示す照明棒を含むこと又は除外することができる。さらに、開示された技術の特定の実施形態に関連した利点は、それらの実施形態との関連で説明されるが、他の実施形態は同様にこのような利点を呈することができ、全ての実施形態は、本技術の範囲に入るようにこのような利点を必ずしも呈する必要はない。従って、本開示及び関連技術は、本明細書で明示的に示されていない又は説明されていない他の実施形態を包含することができる。 Certain aspects of the technique described in the context of certain embodiments may be combined or excluded in other embodiments. For example, any configuration may include other devices (eg, grippers or operating tools) in addition to the elements described above. Any configuration may include or exclude the lighting rod shown in FIG. Further, the advantages associated with a particular embodiment of the disclosed technology are described in the context of those embodiments, but other embodiments may similarly exhibit such advantages and all embodiments. The form does not necessarily have to exhibit such advantages to be within the scope of the present technology. Accordingly, the present disclosure and related techniques may include other embodiments not expressly shown or described herein.

本明細書で使用される場合、「A及び/又はB」のような語句「及び/又は」は、Aのみ、Bのみ、並びにA及びBを意味する。引用により本明細書に組み込まれた何らかの内容の範囲で本開示は制限される。 As used herein, the phrase "and / or", such as "A and / or B," means A only, B only, and A and B. This disclosure is limited to the extent of any content incorporated herein by reference.

本技術の典型的な実施例を以下でさらに説明する。 Typical embodiments of the present technology will be further described below.

実施例
1.航空機ロール軸に沿って伸長し、相隔てた第1及び第2のプロペラを保持する第1のプロペラ支持部材と、
航空機ピッチ軸に沿って伸長し、十字構成でもって上記第1及び第2のプロペラの間で上記伸長した第1のプロペラ支持部材に取り付けられ、相隔てた第3及び第4のプロペラを保持する第2のプロペラ支持部材と、
上記伸長したプロペラ支持部材のうちの少なくとも1つによって保持されるジンバル支持体と、
第1の端部と第2の端部との間で伸長したカメラ支持体と、
を備え、
上記カメラ支持体は、上記第1のプロペラの後方かつ上記第2、第3、及び第4のプロペラの前方に配置され、上記カメラ支持体は、上記ジンバル支持体に結合されて上記ジンバル支持体に対してピッチ方向及びロール方向に枢動可能であり、上記カメラ支持体は、
第1の視野を有し、上記第1の端部の方に配置された第1のカメラと、
第2の視野を有し、上記第2の端部の方に配置された第2のカメラと、
を保持し、
上記第1のプロペラは、上記第1及び第2のカメラの前方かつ上記第1及び第2のカメラの間に配置され、上記第1及び第2の視野と重ならない回転ディスクを有する、無人航空機。
2.上記カメラ支持体は、上記ジンバル支持体から取り外し可能であり、上記第1の支持部材、上記第2の支持部材、及び上記ジンバル支持体は、枢動可能に結合され、
上記第1の支持部材、上記第2の支持部材、及び上記ジンバル支持体が同一平面に配置される収容構成と、
上記第2の支持部材が上記第1の支持部材及び上記ジンバル支持体を横切って配置される展開構成と、
の間で移動可能である、条項1に記載のシステム。
3.上記第1のカメラは、上記カメラ支持体の上記第1の端部の方に配置された複数のカメラのうちの1つである、条項1に記載のシステム。
4.航空機ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸に対して配向された支持構造体と、
上記支持構造体によって保持された複数のプロペラと、
上記支持構造体によって保持された第1及び第2の光学装置と、
を備え、
上記第1の光学装置は、第1の視野を有し、上記第2の光学装置は、第2の視野を有し、
上記複数のプロペラのうちの少なくとも1つは、上記第1及び第2の光学装置の前方かつ上記第1及び第2の光学装置の間に配置され、上記第1及び第2の視野と重ならない回転ディスクを有する、無人航空機システム。
5.上記第1及び第2の光学装置は、上記支持構造体に対して枢動可能である、条項4に記載のシステム。
6.上記第1及び第2の光学装置は、上記支持構造体に対して固定される、条項4に記載のシステム。
7.上記支持構造体は、第1の複数のプロペラを保持する第1のプロペラ支持部材と、第2の複数のプロペラを保持する第2のプロペラ支持部材とを含み、上記第1及び第2のプロペラ支持部材は重なる、条項4に記載のシステム。
8.上記第1及び第2のプロペラ支持部材は、十字を形成する、条項7に記載のシステム。
9.唯一の単一のプロペラは、上記第1及び第2の光学装置の前方かつ上記第1及び第2の光学装置の間に配置される、条項4に記載のシステム。
10.上記第1及び第2の光学装置は、上記ヨー軸に平行な何らかの軸の周りで枢動可能ではない、条項4に記載のシステム。
11.上記少なくとも1つのプロペラは、上記支持構造体に対して回転軸周りで回転可能であり、上記回転軸は、上記第1及び第2の光学装置の前方に配置される、条項4に記載のシステム。
12.上記回転軸は、上記第1の光学装置の第1の開口及び上記第2の光学装置の第2の開口の前方に配置される、条項11に記載のシステム。
13.上記支持構造体によって保持され、上記複数のプロペラを制御するために上記複数のプロペラに作動可能に接続された制御モジュールをさらに備える、条項4に記載のシステム。
14.上記第1及び第2の光学装置は、上記支持構造体に対してピッチ方向及びロール方向に枢動可能である、条項4に記載のシステム。
15.上記第1及び第2の光学装置は、撮像装置支持体によって保持され、上記撮像装置は、上記支持構造体に対してピッチ方向及びロール方向に枢動可能である、条項4に記載のシステム。
16.上記第1及び第2の撮像装置は、第1及び第2のカメラを含む、条項4に記載のシステム。
17.上記第1及び第2のカメラは、上記可視スペクトルで作動する、条項16に記載のシステム。
18.上記第1及び第2のカメラは、上記赤外スペクトルで作動する、条項16に記載のシステム。
19.上記プロペラは、クワッドコプター構成で配置される、条項4に記載のシステム。
20.上記プロペラは、同一平面内に配置され、対応するモーターに結合され、上記モーターのうちの2つは、上記残りの2つのモーターに対して逆向きである、条項19に記載のシステム。
21.上記プロペラは、ヘキサコプター構成で配置される、条項4に記載のシステム。
22.上記プロペラは、オクトコプター構成で配置される、条項4に記載のシステム。
23.上記立体撮像装置は、立体画像を生成するためにプロセッサに接続される、条項4に記載のシステム。
24.上記プロセッサは、上記支持構造体によって保持される、条項23に記載のシステム。
25.上記プロセッサは、上記支持構造体の外にある、条項23に記載のシステム。
26.上記第1及び第2の光学装置は、上記第1及び第2の視野を上記ピッチ軸及び上記ロール軸を含む平面に対して下方へ向かわせるように回転可能である、条項4に記載のシステム。
27.上記第1及び/又は第2の光学装置は、距離計、プロジェクタ、及び/又は能動的照射体を含む、条項4に記載のシステム。
28.上記第1の光学装置は、上記支持構造体の右側の方の複数のカメラのうちの1つであり、上記第2の光学装置は、上記支持構造体の左側の方の複数のカメラのうちの1つである、条項4に記載のシステム。
29.航空機ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸に対して配向された支持構造体と、
上記支持構造体によって保持された複数のプロペラと、
上記支持構造体によって保持された第1及び第2の光学装置であって、上記第1の光学装置は、第1の視野及び第1の可動域を有し、上記第2の光学装置は、第2の視野及び第2の可動域を有し、上記複数のプロペラのうちの少なくとも1つは、回転ディスクを有し、上記第1及び第2の光学装置の前方かつ上記第1及び第2の光学装置の間に配置される、第1及び第2の光学装置と、
命令がプログラムされた制御装置と、
を備え、
上記プログラムは、実行されると、
要求された光学装置の配向に対応する入力を受け取り、
上記入力に応答して、
上記第1の光学装置を、上記第1の視野が上記回転ディスクと重なることなく、上記第1の可動域内の何らかの可能性のある位置に向かわせ、
上記第2の光学装置を、上記第2の視野が上記回転ディスクと重なることなく、上記第2の可動域内の何らかの可能性のある位置に向かわせる、
ようになっている、無人航空機システム。
30.上記支持構造体は、第1の複数のプロペラを保持する第1の複数のプロペラ支持部材と、第2の複数の支持部材を保持する第2の複数の支持部材とを含み、上記第1及び第2のプロペラ支持部材は重なる、条項29に記載のシステム。
31.上記第1及び第2の上記第1及び第2の光学装置は、上記ヨー軸に平行な何らかの軸の周りで枢動可能ではない、条項29に記載のシステム。
32.上記第1及び第2の光学装置は、撮像装置支持体によって保持され、上記撮像装置は、上記支持構造体に対してピッチ方向及びロール方向に枢動可能である、条項29に記載のシステム。
Example 1. A first propeller support member that extends along the aircraft roll axis and holds the first and second propellers separated.
Extends along the aircraft pitch axis and is attached to the extended first propeller support member between the first and second propellers in a cross configuration to hold the separated third and fourth propellers. The second propeller support member and
A gimbal support held by at least one of the extended propeller support members and
A camera support that extends between the first and second ends,
With
The camera support is arranged behind the first propeller and in front of the second, third, and fourth propellers, and the camera support is coupled to the gimbal support to form the gimbal support. The camera support can be pivoted in the pitch direction and the roll direction with respect to the above.
A first camera having a first field of view and located towards the first end,
A second camera having a second field of view and located towards the second end,
Hold,
The first propeller is an unmanned aerial vehicle that is located in front of the first and second cameras and between the first and second cameras and has a rotating disk that does not overlap the first and second fields of view. ..
2. The camera support is removable from the gimbal support, and the first support member, the second support member, and the gimbal support are pivotally coupled to each other.
A housing configuration in which the first support member, the second support member, and the gimbal support are arranged in the same plane, and
A deployment configuration in which the second support member is arranged across the first support member and the gimbal support, and
The system described in Clause 1, which is movable between.
3. 3. The system according to clause 1, wherein the first camera is one of a plurality of cameras arranged towards the first end of the camera support.
4. Support structures oriented with respect to the aircraft roll axis, pitch axis, and yaw axis,
With the plurality of propellers held by the support structure,
The first and second optical devices held by the support structure,
With
The first optical device has a first field of view, and the second optical device has a second field of view.
At least one of the plurality of propellers is arranged in front of the first and second optical devices and between the first and second optical devices, and does not overlap the first and second visual fields. An unmanned aerial vehicle system with rotating discs.
5. The system according to Clause 4, wherein the first and second optics are pivotable with respect to the support structure.
6. The system according to Clause 4, wherein the first and second optics are fixed to the support structure.
7. The support structure includes a first propeller support member that holds the first plurality of propellers and a second propeller support member that holds the second plurality of propellers, and the first and second propellers. The system according to clause 4, wherein the support members overlap.
8. The system according to Clause 7, wherein the first and second propeller support members form a cross.
9. The system according to clause 4, wherein the only single propeller is located in front of the first and second optics and between the first and second optics.
10. The system according to clause 4, wherein the first and second optics are not pivotable around any axis parallel to the yaw axis.
11. The system according to Clause 4, wherein the at least one propeller is rotatable about an axis of rotation with respect to the support structure, the axis of rotation being located in front of the first and second optics. ..
12. 11. The system of clause 11, wherein the axis of rotation is located in front of a first opening of the first optical device and a second opening of the second optical device.
13. The system according to clause 4, further comprising a control module held by the support structure and operably connected to the plurality of propellers to control the plurality of propellers.
14. The system according to Clause 4, wherein the first and second optics are pivotable in the pitch and roll directions with respect to the support structure.
15. The system according to Article 4, wherein the first and second optical devices are held by an image pickup device support, and the image pickup device can be pivoted in the pitch direction and the roll direction with respect to the support structure.
16. The system according to Clause 4, wherein the first and second imaging devices include first and second cameras.
17. The system according to clause 16, wherein the first and second cameras operate in the visible spectrum.
18. The system according to Article 16, wherein the first and second cameras operate in the infrared spectrum.
19. The system according to Clause 4, wherein the propellers are arranged in a quadcopter configuration.
20. 19 The system of clause 19, wherein the propellers are coplanar and coupled to corresponding motors, two of which are opposite to the other two motors.
21. The system according to Clause 4, wherein the propellers are arranged in a hexacopter configuration.
22. The system according to Clause 4, wherein the propeller is arranged in an octocopter configuration.
23. The system according to Clause 4, wherein the stereoscopic imaging apparatus is connected to a processor to generate a stereoscopic image.
24. The system according to clause 23, wherein the processor is held by the support structure.
25. The system according to clause 23, wherein the processor is outside the support structure.
26. The system according to Clause 4, wherein the first and second optics are rotatable such that the first and second fields of view are directed downward with respect to a plane including the pitch axis and the roll axis. ..
27. The system according to Clause 4, wherein the first and / or second optics include a rangefinder, a projector, and / or an active illuminator.
28. The first optical device is one of the plurality of cameras on the right side of the support structure, and the second optical device is one of the plurality of cameras on the left side of the support structure. The system described in Clause 4, which is one of the above.
29. Support structures oriented with respect to the aircraft roll axis, pitch axis, and yaw axis,
With the plurality of propellers held by the support structure,
The first and second optical devices held by the support structure, the first optical device has a first field of view and a first movable range, and the second optical device is It has a second field of view and a second range of motion, and at least one of the plurality of propellers has a rotating disk, in front of the first and second optics and in the first and second optics. The first and second optics, which are arranged between the optics of
The controller with the programmed instructions and
With
When the above program is executed,
Receives the input corresponding to the requested optic orientation
In response to the above input
The first optical device is directed to some possible position within the first range of motion without the first field of view overlapping the rotating disk.
The second optical device is directed to some possible position within the second range of motion without the second field of view overlapping the rotating disk.
Unmanned aerial vehicle system that has become.
30. The support structure includes a first plurality of propeller support members that hold the first plurality of propellers, and a second plurality of support members that hold the second plurality of support members. The system according to clause 29, wherein the second propeller support member overlaps.
31. 29. The system of clause 29, wherein the first and second optical devices, the first and second optics, are not pivotable around any axis parallel to the yaw axis.
32. 29. The system of Clause 29, wherein the first and second optics are held by an image pickup device support, which is pivotable with respect to the support structure in the pitch and roll directions.

100 UAV
101 照明棒
110 支持構造体
111 プロペラ支持部材
112 プロペラ支持部材
115 プロペラ支持部材
120 撮像システム
121 撮像装置
122 撮像装置
123 開口
125 光学装置支持体
126 ジンバル支持体
131 視野
132 視野
140 推進システム
141 プロペラ
142 プロペラ
143 プロペラ
144 プロペラ
161 プロペラディスク
180 機内制御モジュール
181 機外制御モジュール
182 制御装置
100 UAV
101 Lighting rod 110 Support structure 111 Propeller support member 112 Propeller support member 115 Propeller support member 120 Imaging system 121 Imaging device 122 Imaging device 123 Opening 125 Optical device support 126 Gimbal support 131 Viewpoint 132 Viewpoint 140 Propeller system 141 Propeller 142 Propeller 143 Propeller 144 Propeller 161 Propeller disk 180 In-flight control module 181 External control module 182 Control device

Claims (32)

航空機ロール軸に沿って伸長し、相隔てた第1及び第2のプロペラを保持する第1のプロペラ支持部材と、
航空機ピッチ軸に沿って伸長し、十字構成でもって前記第1及び第2のプロペラの間で前記伸長した第1のプロペラ支持部材に取り付けられ、相隔てた第3及び第4のプロペラを保持する第2のプロペラ支持部材と、
前記伸長したプロペラ支持部材のうちの少なくとも1つによって保持されるジンバル支持体と、
第1の端部と第2の端部との間で伸長したカメラ支持体と、
を備え、
前記カメラ支持体は、前記第1のプロペラの後方かつ前記第2、第3、及び第4のプロペラの前方に配置され、前記カメラ支持体は、前記ジンバル支持体に結合されて前記ジンバル支持体に対してピッチ方向及びロール方向に枢動可能であり、前記カメラ支持体は、
第1の視野を有し、前記第1の端部の方に配置された第1のカメラと、
第2の視野を有し、前記第2の端部の方に配置された第2のカメラと、
を保持し、
前記第1のプロペラは、前記第1及び第2のカメラの前方かつ前記第1及び第2のカメラの間に配置され、前記第1及び第2の視野と重ならない回転ディスクを有する、無人航空機。
A first propeller support member that extends along the aircraft roll axis and holds the first and second propellers separated.
Extends along the aircraft pitch axis and is attached to the extended first propeller support member between the first and second propellers in a cross configuration to hold the separated third and fourth propellers. The second propeller support member and
A gimbal support held by at least one of the extended propeller support members and
A camera support that extends between the first and second ends,
With
The camera support is arranged behind the first propeller and in front of the second, third, and fourth propellers, and the camera support is coupled to the gimbal support to form the gimbal support. The camera support can be pivoted in the pitch direction and the roll direction with respect to the camera support.
A first camera having a first field of view and located towards the first end,
A second camera having a second field of view and located towards the second end,
Hold,
The first propeller is an unmanned aerial vehicle that is located in front of the first and second cameras and between the first and second cameras and has a rotating disk that does not overlap the first and second fields of view. ..
前記カメラ支持体は、前記ジンバル支持体から取り外し可能であり、前記第1の支持部材、前記第2の支持部材、及び前記ジンバル支持体は、枢動可能に結合され、
前記第1の支持部材、前記第2の支持部材、及び前記ジンバル支持体が同一平面に配置される収容構成と、
前記第2の支持部材が前記第1の支持部材及び前記ジンバル支持体を横切って配置される展開構成と、
の間で移動可能である、請求項1に記載のシステム。
The camera support is removable from the gimbal support, and the first support member, the second support member, and the gimbal support are pivotally coupled.
A housing configuration in which the first support member, the second support member, and the gimbal support are arranged in the same plane, and
A deployment configuration in which the second support member is arranged across the first support member and the gimbal support.
The system of claim 1, which is movable between.
前記第1のカメラは、前記カメラ支持体の前記第1の端部の方に配置された複数のカメラのうちの1つである、請求項1に記載のシステム。 The system according to claim 1, wherein the first camera is one of a plurality of cameras arranged toward the first end of the camera support. 航空機ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸に対して配向された支持構造体と、
前記支持構造体によって保持された複数のプロペラと、
前記支持構造体によって保持された第1及び第2の光学装置と、
を備え、
前記第1の光学装置は、第1の視野を有し、前記第2の光学装置は、第2の視野を有し、
前記複数のプロペラのうちの少なくとも1つは、前記第1及び第2の光学装置の前方かつ前記第1及び第2の光学装置の間に配置され、前記第1及び第2の視野と重ならない回転ディスクを有する、無人航空機システム。
Support structures oriented with respect to the aircraft roll axis, pitch axis, and yaw axis,
With the plurality of propellers held by the support structure,
The first and second optical devices held by the support structure,
With
The first optical device has a first field of view, and the second optical device has a second field of view.
At least one of the plurality of propellers is arranged in front of the first and second optical devices and between the first and second optical devices and does not overlap the first and second visual fields. An unmanned aerial vehicle system with rotating discs.
前記第1及び第2の光学装置は、前記支持構造体に対して枢動可能である、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the first and second optical devices are pivotable with respect to the support structure. 前記第1及び第2の光学装置は、前記支持構造体に対して固定される、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the first and second optical devices are fixed to the support structure. 前記支持構造体は、第1の複数のプロペラを保持する第1のプロペラ支持部材と、第2の複数の支持部材を保持する第2のプロペラ支持部材とを含み、前記第1及び第2のプロペラ支持部材は重なる、請求項4に記載のシステム。 The support structure includes a first propeller support member that holds the first plurality of propellers and a second propeller support member that holds the second plurality of support members, and the first and second propellers. The system according to claim 4, wherein the propeller support members overlap. 前記第1及び第2のプロペラ支持部材は、十字を形成する、請求項7に記載のシステム。 The system according to claim 7, wherein the first and second propeller support members form a cross. 唯一の単一のプロペラは、前記第1及び第2の光学装置の前方かつ前記第1及び第2の光学装置の間に配置される、請求項4に記載のシステム。 The system of claim 4, wherein the only single propeller is located in front of the first and second optics and between the first and second optics. 前記第1及び第2の光学装置は、前記ヨー軸に平行な何らかの軸の周りで枢動可能ではない、請求項4に記載のシステム。 The system of claim 4, wherein the first and second optics are not pivotable around any axis parallel to the yaw axis. 前記少なくとも1つのプロペラは、前記支持構造体に対して回転軸周りで回転可能であり、前記回転軸は、前記第1及び第2の光学装置の前方に配置される、請求項4に記載のシステム。 4. The fourth aspect of the present invention, wherein the at least one propeller is rotatable about a rotation axis with respect to the support structure, and the rotation axis is arranged in front of the first and second optical devices. system. 前記回転軸は、前記第1の光学装置の第1の開口及び前記第2の光学装置の第2の開口の前方に配置される、請求項11に記載のシステム。 11. The system of claim 11, wherein the rotating shaft is located in front of a first opening of the first optical device and a second opening of the second optical device. 前記支持構造体によって保持され、前記複数のプロペラを制御するために前記複数のプロペラに作動可能に接続された制御モジュールをさらに備える、請求項4に記載のシステム。 The system of claim 4, further comprising a control module held by the support structure and operably connected to the plurality of propellers to control the plurality of propellers. 前記第1及び第2の光学装置は、前記支持構造体に対してピッチ方向及びロール方向に枢動可能である、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the first and second optical devices can be pivoted with respect to the support structure in the pitch direction and the roll direction. 前記第1及び第2の光学装置は、撮像装置支持体によって保持され、前記撮像装置は、前記支持構造体に対してピッチ方向及びロール方向に枢動可能である、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the first and second optical devices are held by an image pickup device support, and the image pickup device can be pivoted with respect to the support structure in the pitch direction and the roll direction. .. 前記第1及び第2の撮像装置は、第1及び第2のカメラを含む、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the first and second imaging devices include first and second cameras. 前記第1及び第2のカメラは、前記可視スペクトルで作動する、請求項16に記載のシステム。 16. The system of claim 16, wherein the first and second cameras operate in the visible spectrum. 前記第1及び第2のカメラは、前記赤外スペクトルで作動する、請求項16に記載のシステム。 16. The system of claim 16, wherein the first and second cameras operate in the infrared spectrum. 前記プロペラは、クワッドコプター構成で配置される、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the propellers are arranged in a quadcopter configuration. 前記プロペラは、同一平面内に配置され、対応するモーターに結合され、前記モーターのうちの2つは、前記残りの2つのモーターに対して逆向きである、請求項19に記載のシステム。 19. The system of claim 19, wherein the propellers are coplanar and coupled to corresponding motors, two of which are opposite to the other two motors. 前記プロペラは、ヘキサコプター構成で配置される、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the propellers are arranged in a hexacopter configuration. 前記プロペラは、オクトコプター構成で配置される、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the propellers are arranged in an octocopter configuration. 前記立体撮像装置は、立体画像を生成するためにプロセッサに接続される、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the stereoscopic imaging device is connected to a processor to generate a stereoscopic image. 前記プロセッサは、前記支持構造体によって保持される、請求項23に記載のシステム。 23. The system of claim 23, wherein the processor is held by the support structure. 前記プロセッサは、前記支持構造体の外にある、請求項23に記載のシステム。 23. The system of claim 23, wherein the processor is outside the support structure. 前記第1及び第2の光学装置は、前記第1及び第2の視野を前記ピッチ軸及び前記ロール軸を含む平面に対して下方へ向かわせるように回転可能である、請求項4に記載のシステム。 The fourth aspect of the present invention, wherein the first and second optical devices are rotatable so as to direct the first and second visual fields downward with respect to a plane including the pitch axis and the roll axis. system. 前記第1及び/又は第2の光学装置は、距離計、プロジェクタ、及び/又は能動的照射体を含む、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the first and / or second optical device includes a range finder, a projector, and / or an active irradiator. 前記第1の光学装置は、前記支持構造体の右側の方の複数のカメラのうちの1つであり、前記第2の光学装置は、前記支持構造体の左側の方の複数のカメラのうちの1つである、請求項4に記載のシステム。 The first optical device is one of a plurality of cameras on the right side of the support structure, and the second optical device is one of a plurality of cameras on the left side of the support structure. The system according to claim 4, which is one of the above. 航空機ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸に対して配向された支持構造体と、
前記支持構造体によって保持された複数のプロペラと、
前記支持構造体によって保持された第1及び第2の光学装置であって、前記第1の光学装置は、第1の視野及び第1の可動域を有し、前記第2の光学装置は、第2の視野及び第2の可動域を有し、前記複数のプロペラのうちの少なくとも1つは、回転ディスクを有し、前記第1及び第2の光学装置の前方かつ前記第1及び第2の光学装置の間に配置される、第1及び第2の光学装置と、
命令がプログラムされた制御装置と、
を備え、
前記プログラムは、実行されると、
要求された光学装置の配向に対応する入力を受け取り、
前記入力に応答して、
前記第1の光学装置を、前記第1の視野が前記回転ディスクと重なることなく、前記第1の可動域内の何らかの可能性のある位置に向かわせ、
前記第2の光学装置を、前記第2の視野が前記回転ディスクと重なることなく、前記第2の可動域内の何らかの可能性のある位置に向かわせる、
ようになっている、無人航空機システム。
Support structures oriented with respect to the aircraft roll axis, pitch axis, and yaw axis,
With the plurality of propellers held by the support structure,
The first and second optical devices held by the support structure, the first optical device has a first field of view and a first movable range, and the second optical device is a second optical device. It has a second field of view and a second range of motion, and at least one of the plurality of propellers has a rotating disk, in front of the first and second optics and in the first and second optics. The first and second optics, which are arranged between the optics of
The controller with the programmed instructions and
With
When the program is executed,
Receives the input corresponding to the requested optic orientation
In response to the input
The first optical device is directed to some possible position within the first range of motion without the first field of view overlapping the rotating disk.
The second optical device is directed to some possible position within the second range of motion without the second field of view overlapping the rotating disk.
Unmanned aerial vehicle system that has become.
前記支持構造体は、第1の複数のプロペラを保持する第1の複数の支持部材と、第2の複数の支持部材を保持する第2の複数の支持部材とを含み、前記第1及び第2のプロペラ支持部材は重なる、請求項29に記載のシステム。 The support structure includes a first plurality of support members for holding the first plurality of propellers and a second plurality of support members for holding the second plurality of support members, and the first and first support members. 29. The system of claim 29, wherein the propeller support members of 2 overlap. 前記第1及び第2の前記第1及び第2の光学装置は、前記ヨー軸に平行な何らかの軸の周りで枢動可能ではない、請求項29に記載のシステム。 29. The system of claim 29, wherein the first and second optics are not pivotable around any axis parallel to the yaw axis. 前記第1及び第2の光学装置は、撮像装置支持体によって保持され、前記撮像装置は、前記支持構造体に対してピッチ方向及びロール方向に枢動可能である、請求項29に記載のシステム。 29. The system of claim 29, wherein the first and second optics are held by an imaging device support, and the imaging device is pivotable with respect to the support structure in the pitch and roll directions. ..
JP2020555228A 2018-04-09 2019-04-09 Unmanned aerial vehicles and related systems and methods for stereoscopic imaging Pending JP2021521045A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862655109P 2018-04-09 2018-04-09
US62/655,109 2018-04-09
PCT/US2019/026558 WO2019199804A1 (en) 2018-04-09 2019-04-09 Unmanned aerial vehicles with stereoscopic imaging, and associated systems and methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021521045A true JP2021521045A (en) 2021-08-26

Family

ID=68164493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020555228A Pending JP2021521045A (en) 2018-04-09 2019-04-09 Unmanned aerial vehicles and related systems and methods for stereoscopic imaging

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210129989A1 (en)
EP (1) EP3774534A1 (en)
JP (1) JP2021521045A (en)
CA (1) CA3096122A1 (en)
WO (1) WO2019199804A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11787346B2 (en) * 2018-04-20 2023-10-17 Axon Enterprise, Inc. Systems and methods for a housing equipment for a security vehicle
US12006076B2 (en) * 2022-02-24 2024-06-11 Microavia International Limited Packaging system for drones
US11738698B1 (en) 2022-04-28 2023-08-29 Argo AI, LLC Mounting device for maintaining rigid alignment between cameras
CN115826622B (en) * 2023-02-13 2023-04-28 西北工业大学 Night co-location method for unmanned aerial vehicle group

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9783294B2 (en) * 2012-10-19 2017-10-10 Aeryon Labs Inc. Hovering unmanned aerial vehicle
US10407162B2 (en) * 2014-01-20 2019-09-10 Robodub Inc. Multicopters with variable flight characteristics
EP3298458B1 (en) * 2015-05-27 2019-12-18 GoPro, Inc. Camera system using stabilizing gimbal
CN112722239B (en) * 2015-06-01 2023-02-28 深圳市大疆创新科技有限公司 Unmanned aerial vehicle
US20170158320A1 (en) * 2015-09-20 2017-06-08 Daniel Bosch Unmanned aerial system

Also Published As

Publication number Publication date
US20210129989A1 (en) 2021-05-06
CA3096122A1 (en) 2019-10-17
WO2019199804A1 (en) 2019-10-17
EP3774534A1 (en) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11001395B2 (en) Payload mounting platform
JP6637068B2 (en) Modular LIDAR system
US10558110B2 (en) Gimbal having parallel stability mechanism
JP2021521045A (en) Unmanned aerial vehicles and related systems and methods for stereoscopic imaging
US20190187725A1 (en) Obstacle avoidance method and apparatus and unmanned aerial vehicle
KR101783545B1 (en) Camera Gimbal Syatem of Unmanned Flight Vehicle for VR 360 degree Omnidirectional Photographing
CN111867932A (en) Unmanned aerial vehicle comprising omnidirectional depth sensing and obstacle avoidance air system and operation method thereof
CN110733624A (en) Unmanned flight system and control system for unmanned flight system
US10259593B2 (en) Obstacle avoidance device
CN104176265A (en) Overturnable bracket system for panoramic camera of unmanned aerial vehicle
US10139276B2 (en) Hyperspectral imaging of a moving scene
JP2017193208A (en) Small-sized unmanned aircraft
WO2019100821A1 (en) Unmanned aerial vehicle
CN106708091A (en) Obstacle avoidance device
WO2019119426A1 (en) Stereoscopic imaging method and apparatus based on unmanned aerial vehicle
CN203996916U (en) The reversible supporting frame system that a kind of unmanned plane panorama camera uses
WO2019100825A1 (en) Unmanned aerial vehicle
US11254444B2 (en) Gimbal, photographing apparatus having same, and unmanned aerial vehicle
WO2019100824A1 (en) Unmanned aerial vehicle
CN206523738U (en) Optical imaging device bearing support
CN206411517U (en) A kind of obstacle avoidance apparatus
CN203504669U (en) Panorama 3D camera device based on unmanned helicopter of four rotors